Oficina d Accés a la Universitat Pàgina 1 de 6 PAU 2014 Pautes de correcció. R T + h = 6, m/s 0.2

Transcripción

1 Oficina d Accés a la Univesitat Pàgina 1 de 6 SÈRIE 5 P1) a) mv 2 R T + h = G M T m (R T + h) v = GMT R T + h = 6, m/s 0.2 v = ω (R T + h) = 2π T (R T + h) 0.2 T = 2π(R T + h) v 0.2 = 9, s 0.2 b) En el punt P tindem: } E c = 1 2 mv2 = 4, J 0.1 E p = GM T m R T +h P = 7, E T = E c + E p = 3, J 0.1 J 0.2 P2) En el punt A, degut a que l enegia total es conseva al llag de la tajectòia, tindem: } E T = 3, J 0.2 E p = GM T m R T +h A = 5, E c = E T E p = 1, J 0.2 J 0.2 a) F E = k q2 e 2 = 8, (1, ) 2 (5, ) 2 = 8, N 0.5 Al se un moviment cicula unifome, aquesta foça elèctica es la que popociona l acceleació centípeta: ma n = mω 2 = m4π 2 ν 2 FE = F E ν = m4π 2 = = 6, Hz 0.5 b) E m = E c + E p = 1 2 mv2 k q2 e = 1 2 k q2 e k q2 e = 1 2 k q2 e 0.5 = 2, J 0.5

2 Oficina d Accés a la Univesitat Pàgina 2 de 6 Opció A P3) a) La feqüència llinda d un metall és la feqüència mínima que ha de teni una adiació electomagnètica, pe a què els seus fotons puguin aenca electons d aquest metall, pe efecte fotoelèctic. 0.2 A pati de la gàfica veiem que l enegia cinètica en funció de la feqüència ve donada pe la ecta: ( ) 7, 86 3, 72 f E c = 3, ev 0.3 A pati de l expessió anteio obtindem la feqüència llinda fent que l enegia cinètica sigui zeo: = 3, , 14 ( ) fllinda f llinda = ( 3.72 ) 4, = 1, Hz 0.2 b) La constant de Planck la podem toba a pati del pendent de la ecta epesentada: 0.2 h = (7, 86 3, 72) ev 1, (3 2) s 1 1eV = 6, Js 0.2 v = E c = 1 2 m v2 = hc { } λ h f 2 hc llinda 0.2 v = m λ h f llinda 2 { 6, J s m/s 9, kg 1, m 0.2 4, 56 ev 1, 6 } J = 1, m/s 0.2 1eV P4) a) Pe tal que el fil es tobi suspés a l aie, cal que hi hagi una foça que compensi la foça de gavetat. Pe tant, el camp magnètic ha de fe una foça sobe el fil cap amunt, és a di, en la diecció positiva de l eix Z. 0.2 Patint de l expessió F = I L B 0.2 amb F 0.2 apuntant cap a les z s positives, i el vecto L cap a les x s positives, el camp B necessàiament ha d apunta en la diecció positiva de l eix Y. Pel que fa al seu mòdul, cal que compensi el de la foça de gavetat, i pe tant ILB = mg 0.2 d on esulta B = mg IL = 0, 1 9, 8 0, 3 5 = 0, 65 T 0.2 b) Amb el fil ectilini fem una espia cicula que situem al pla XY, i el camp magnètic també es toba situat al pla XY, de foma que el flux del camp és Φ = B S = 0, en cada instant, ja que els vectos camp magnètic i supefície de l espia són pependiculas. 1

3 Oficina d Accés a la Univesitat Pàgina 3 de 6 P5) a) El peíode d oscil lació d una molla ve donat pe l expessió: m T = 2π k 0.2 m = k 4π 2 T 2 k = 4π2 m T Pe tant si llegim un valo de m i el seu valo coesponent de T 2 sobe la ecta, obtindem el valo de k: k = 4π2 1, 9 kg 0, 5 s 2 = 150 N/m 0.2 L enegia total és: E T = 1 2 k A2 0.2 = 0, 75 J L enegia cinètica màxima l obtindem quan la seva enegia potencial sigui zeo i en aquest cas seà igual a l enegia total: E cmàxima = 0, 75 J 0.2 b) ω = k 150 m = 1, 5 En aquest cas l enegia total de la oscil lació és: = 10 ad/s 0.2 a maàxima = A ω 2 = 20 m/s E T = 1 2 k A2 = 3 J 0.2 Pe paa la oscil lació la foça de fegament faà un teball igual a l enegia total de la oscil lació: W fegament = 3 J 0.3

4 Oficina d Accés a la Univesitat Pàgina 4 de 6 Opció B P3) a) Calculem la feqüència: f = E h 0.2 = 10 ev J 1 ev 1 6, J s 0.1 = 2, Hz 0.1 La longitud d ona seà: λ = c f 0.2 = 1, m 1nm 10 9 m = 124, 1 nm 0.1 Com que el camp elèctic és constant tindem: E = V d 0.2 = 10 N/C 0.1 b) Pe toba l enegia cinètica amb què suten els electons des de l ànode A, faem sevi el pincipi de consevació de l enegia total: E A c + E A p = E B c + E B p 0.2 E A c = E B c + E B p E A p = E B c + q e (V B V A ) 0.2 = 2.3 ev 1e ( 3V) 0.2 = 5, 3 ev 0.2 Pe toba el teball d extacció només caldà que estem a l enegia dels fotons, la enegia cinètica dels electons emesos: W = hf E c = = 4.7 ev 0.2

5 Oficina d Accés a la Univesitat Pàgina 5 de 6 P4) a) El diagama de foces seà el següent: F E F B 0.3 b) Pe fe el dibuix cal teni en compte que la càega del electó és negativa. FE, és la foça deguda al camp elèctic i F B és la deguda al camp magnètic. Pe tal que els electons no es desviïn al tavessa aquesta egió les dues foces han de se iguals: } F E = q e E q F B = v q e B e E = v q e B 0.3 v = E = B 0.04 = 6, m/s 0.2 Tal com es pot veue del gàfic anteio la foça deguda al camp magnètic es paal lela al pla XY, pe tan l electó faà un moviment cicula en un pla paal lel al XY 0.2 i en el sentit hoai. 0.1 La foça F B és la que popocionaà l acceleació centípeta pe fe gia l electó, pe toba el adi de gi tindem: m v2 La feqüència angula de otació és: = v q e B = mv q e B = m 0.2 ω = v = q eb m 0.3 ν = ω 2π = q eb 2πm = 1, Hz 0.2

6 Oficina d Accés a la Univesitat Pàgina 6 de 6 P5) a) De foma esquemàtica podem epesenta les situacions de essonància en les gàfiques següents: 0.2 La elació ente la longitud d un tub sono i la longitud d ona en condició de essonància és: L n = λ (1 + 2n) L n L n 1 = λ 4 (1+2n) λ 4 (1 + 2(n 1)) = λ = 0, 57 m 0, 19 m = 0, 38 m λ = 0, 76 m 0.2 La velocitat del so seà: v so = λν = 334 m/s 0.2 b) La intensitat de so ebuda seà: I = Pe tant el nivell de só en db seà: P T 4πd = 8, W/m β = 10 log I I 0 = 0.3 = 79 db 0.2